Задача к ЕГЭ на тему «из прошлых лет» №177

Две окружности с центрами O1  и O2  пересекаются в точках A  и B,  причем точки O1  и O2  лежат по разные стороны от прямой AB.  Продолжения диаметра CA  первой окружности и хорды CB  этой окружности пересекают вторую окружность в точках D  и E  соответственно.

а) Докажите, что треугольники BCD  и O1AO2  подобны.

б) Найдите AD,  если ∠DAE  = ∠BAC,  радиус второй окружности втрое больше радиуса первой окружности и AB = 3.

а) Заметим, что △O1AO2 = △O1BO2  по трем сторонам, следовательно, O1O2  — биссектриса углов ∠BO1A  и BO2A.  Следовательно,

        1 ∠BCA  = 2∠BO1A = ∠O2O1A

Аналогично доказывается, что ∠O1O2A  = ∠BDA.  Следовательно, по двум углам △BCD  ∼ △O1AO2.

PIC

 

б) Заметим, что точки A,O2  и E  лежат на одной прямой. Действительно, пусть это не так:

 

PIC

 

Так как в предыдущем пункте мы доказали, что ∠O2O1A = ∠BCA,  то CE ∥ O1O2.  Следовательно, соответственные углы при пересечении параллельных прямых O1F  и BE  секущей AE  должны быть равны, то есть ∠AF O1 = ∠AEB.

Но тогда ∠AO2O1 = ∠AF O1  при секущей O2F,  откуда следует, что прямые AO2  и AF  должны быть параллельны. Но это невозможно, так как прямые имеют общую точку. Что и требовалось доказать.

Таким образом, мы доказали, что ∠DAE  = ∠DAO2.

PIC

 

Проведем O2K  ⊥AD.  Так как радиус (в данном случае часть радиуса O2K  ), перпендикулярный хорде, делит ее пополам, то AK  = 12AD.

Заметим, что ∠ABC  = 90∘ как опирающийся на диаметр AC.  Пусть O1A = x,  O2A = 3x.  Тогда △ABC  ∼ △AKO2  как прямоугольные с равными острыми углами ∠KAO2  и ∠BAC.  Запишем отношение подобия:

AO2-  12AD- AC  =  AB

Отсюда искомый отрезок AD  равен

      3x⋅3- AD  = 2x⋅ 12 = 9
Оцените статью
Я решу все!